微指令设计
- 格式:doc
- 大小:65.50 KB
- 文档页数:13
计算机组成原理课程设计报告班级:计算机/物联网 ________ 班姓名:_______ 学号:___________完成时间:2016.1.14 _____________________一、课程设计目的1 •在实验机上设计实现机器指令及对应的微指令(微程序)并验证,从而进一步掌握微程序设计控制器的基本方法并了解指令系统与硬件结构的对应关系;2 •通过控制器的微程序设计,综合理解计算机组成原理课程的核心知识并进一步建立整机系统的概念;3 •培养综合实践及独立分析、解决问题的能力。
二、课程设计的任务针对COP2000实验仪,从详细了解该模型机的指令/微指令系统入手,以实现乘法和除法运算功能为应用目标,在COP2000 的集成开发环境下,设计全新的指令系统并编写对应的微程序;之后编写实现乘法和除法的程序进行设计的验证。
三、课程设计使用的设备(环境)1 .硬件COP2000实验仪PC机2 .软件COP2000仿真软件四、课程设计的具体内容(步骤)1•详细了解并掌握COP 2000模型机的微程序控制器原理,通过综合实验来实现该模型机指令系统的特点:从指令字长来看该模型机指令系统包含单字长和双字长两种格式的指令,字长为8位,对于需要访问内存的指令都是双字长的,指令系统中大多数指令是单字长;从指令操作码是定长和变长来看,这里认为,虽然ADD A, R?和ADD A, @R?都是执行加法操作,但他们是不同的指令,将指令格式中寻址寄存器的两位也认为是操作码的一部分,这两条指令的操作码不同。
因此,指令系统的指令格式是定长操作码的,操作码为6位。
1)双字长的指令格式如下:举例2)单字长的指令格式如下:举例:助记符 机器码1机器码2ADD A, R? 000100xxORA, R? 011000xxMOV R?, A100000xx该模型机微指令系统的特点(包括其微指令格式的说明等) :该模型机微指令系统的微指令格式是水平型微指令, 微指令的字长为24位,是机器字长的3倍,每条微指令仅包含微操作控制字段,无顺序控制字段。
微程序控制器_实验报告本次实验使用的是微程序控制器,主要涵盖了微程序控制器的概念、微指令的设计、微指令的执行以及测试和调试方法等。
首先,我们需要了解什么是微程序控制器。
微程序控制器是一种专门用于控制计算机操作的控制器,其中的微指令由微程序控制器产生。
微程序控制器的主要优点是提高了计算机系统的可控性和可编程性,可避免在操作过程中出现复杂的电路切换。
在实验中,我们主要是操作微指令的设计和执行。
微指令需要根据指令的类型以及相应的操作码进行设计,确保计算机能够正确地执行指令。
在设计微指令过程中,我们要考虑到指令执行时需要进行的操作、信号的传递以及各个部分之间的协调。
在微指令设计完成后,需要进行微指令的执行。
微指令执行的过程也是十分关键的,这需要对微指令的执行顺序进行精密设计以保证整个计算机发挥最大的性能。
实验中我们了解了基本的微指令执行步骤,包括状态存储器、微指令计数器、微指令发生器以及微指令存储器等。
除了微指令设计和执行外,测试和调试也是实验中比较重要的步骤。
这一步骤旨在确保整个计算机系统能够正常运行,同时也可以在测试过程中发现和纠正存在的错误。
在测试过程中,我们需要编写测试程序,通过输入不同的指令类型和操作码来测试微指令是否能够正确地执行。
在调试过程中,我们需要通过检查微指令执行的每个步骤,找到代码中存在的错误并进行修正,以保证计算机的正常运行。
在实验中,学习了微程序控制器的基本知识,包括微指令的设计和执行以及测试和调试方法。
这些知识对于计算机专业的学生非常重要,可以帮助他们深入了解计算机系统的运行原理及其基本结构。
同时也可以为今后的工作和研究提供基础知识和经验。
微程序控制器实验报告微程序控制器实验报告引言微程序控制器是一种常见的计算机控制器,它采用微程序的方式来实现指令的执行。
在本次实验中,我们将学习和探索微程序控制器的工作原理,并通过实验验证其功能和性能。
实验目的本次实验的主要目的是通过设计和实现一个简单的微程序控制器,来深入理解微程序控制器的工作原理和原理图设计。
实验过程1. 设计微指令集在设计微程序控制器之前,首先需要确定微指令集。
微指令集是由一系列微指令组成的,每个微指令对应一个控制信号,用于控制计算机的各个组件的操作。
在本次实验中,我们选择了常见的微指令集,包括存储器读写、算术逻辑运算、数据传输等指令。
2. 设计微指令控制存储器微指令控制存储器是微程序控制器的核心组件,用于存储微指令集。
在本次实验中,我们使用了静态随机存储器(SRAM)来实现微指令控制存储器。
通过将微指令集编码为二进制数,并将其存储在SRAM中的不同地址位置,实现对微指令的存储和读取。
3. 设计微指令解码器微指令解码器用于解析微指令,并产生相应的控制信号。
在本次实验中,我们使用了组合逻辑电路来实现微指令解码器。
通过将微指令的不同位与控制信号相连,实现对微指令的解码和控制信号的生成。
4. 设计微程序计数器微程序计数器用于控制微程序的执行顺序。
在本次实验中,我们使用了计数器和触发器来实现微程序计数器。
通过将微程序计数器的输出与微指令控制存储器的地址输入相连,实现对微指令的顺序读取。
实验结果通过实验,我们成功设计并实现了一个简单的微程序控制器。
在实验中,我们编写了微指令集,并将其存储在微指令控制存储器中。
通过微指令解码器和微程序计数器的协作,我们成功实现了对微指令的解码和执行。
实验结果表明,微程序控制器能够准确地控制计算机的各个组件的操作,并实现指令的执行。
实验总结通过本次实验,我们深入了解了微程序控制器的工作原理和原理图设计。
微程序控制器作为一种常见的计算机控制器,具有灵活性和可扩展性。
郑州轻工业学院本科计算机组成原理课程设计总结报告设计题目:基本模型机的设计与实现学生姓名:系别:专业:班级:学号:指导教师:2011 年1月7 日郑州轻工业学院课程设计任务书题目基本模型机的设计与实现专业、班级学号姓名主要内容:乘法指令、停机指令的设计与实现。
基本说明:由于乘法指令较为复杂,本次模型机设计只完成乘法机器指令和停机指令的设计与实现。
主要参考资料等:《计算机组成原理》白中英主编科学出版社。
完成期限:一周指导教师签名:课程负责人签名:2011年 1月 7 日目录课程设计任务书 (2)一、微程序控制器的基本原理 (4)二、模型机结构 (5)三、微指令格式 (6)四、指令系统 (7)五、指令流程图 (8)六、程序清单 (9)七、微程序清单 (10)八、心得与体会 (11)附录:微程序详解 (11)1. 总述 (11)2. 乘法算法 (11)3. 实现难点 (12)一、微程序控制器的基本原理微程序控制器原理框图如图所示。
它主要有控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三大部分组成。
其中微指令寄存器分为微地址寄存器和微命令寄存器两部分。
(1)控制存储器控制存储器用来存放实现全部指令系统的微程序,机器运行时只读不写。
其工作过程是:每读出一条微指令,则执行这条微指令接着以读出下一条微指令,又执行这条微指令……。
(2)微指令寄存器微指令寄存器用来存放由控制存储器读出的一条微指令信息。
其中微地址寄存器决定将要访问的下一条微指令的地址,而微命令寄存器则保存一条微指令的操作控制字段和判别测试字段的信息。
(3)地址转移逻辑在一般情况下,微指令由控制存储器读出后直接给出下一微指令的地址,通常我们简称微地址,这个微地址信息就存放在微地址寄存器中。
如果微程序不出现分支,那么下一条微指令的地址就直接由微地址寄存器给出。
当微程序出现分支时,意味着微程序出现条件转移。
在这种情况下,通过判别测试字段P和执行部件的“状态条件”反馈信息,去修改微地址寄存器人内容,并按改好人内容去读下一条微指令。
一、实验目的1. 理解微程序设计的基本原理和方法。
2. 掌握微程序控制器的设计方法。
3. 提高对计算机组成原理和汇编语言的理解。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 开发工具:Keil uVision53. 实验平台:STM32F103C8T6三、实验内容1. 微程序控制器的设计2. 微程序指令集的设计3. 微程序的编译与仿真四、实验步骤1. 微程序控制器的设计(1)确定微程序控制器的基本结构,包括控制单元、指令寄存器、地址计数器、微指令寄存器等。
(2)设计控制单元,实现微指令译码和操作控制功能。
(3)编写微指令序列,实现所需的功能。
2. 微程序指令集的设计(1)根据实验需求,设计微程序指令集,包括指令格式、操作码和操作数。
(2)编写微指令编码表,实现指令集的编码。
3. 微程序的编译与仿真(1)编写微程序代码,实现微程序的功能。
(2)将微程序代码编译成机器代码。
(3)在仿真软件中加载编译后的机器代码,进行仿真实验。
五、实验结果与分析1. 微程序控制器设计结果根据实验需求,设计了一个具有8级微程序的控制器。
控制器包括控制单元、指令寄存器、地址计数器、微指令寄存器等模块。
控制单元根据微指令译码和操作控制信号,实现对微程序的操作。
2. 微程序指令集设计结果根据实验需求,设计了以下微程序指令集:- 立即数加载指令:将立即数加载到指定寄存器。
- 寄存器加载指令:将寄存器内容加载到指定寄存器。
- 立即数存储指令:将立即数存储到指定内存地址。
- 寄存器存储指令:将寄存器内容存储到指定内存地址。
- 立即数加法指令:将立即数与寄存器内容相加,结果存储到寄存器。
- 寄存器加法指令:将寄存器内容与另一个寄存器内容相加,结果存储到寄存器。
- 立即数减法指令:将立即数与寄存器内容相减,结果存储到寄存器。
- 寄存器减法指令:将寄存器内容与另一个寄存器内容相减,结果存储到寄存器。
3. 微程序编译与仿真结果在仿真软件中加载编译后的机器代码,进行仿真实验。
微指令的三种编码方式
微指令的三种编码方式分别是:
1.垂直型微指令编码方式:采用逐位表示微指令功能的方式,即将每个微操作的控制信号按位编码。
垂直型微指令编码方式的控制位数较多,但由于它明晰简洁、容易理解,因此在早期计算机系统中得到了广泛应用。
2.水平型微指令编码方式:采用横向方式,将各个微操作的控制信号紧密排列在一起,每个微操作的控制信号占用相邻的几个连续控制位。
水平型微指令编码方式可以减少微指令的位数,降低程序存储器和微程序存储器的成本,但缺点是不便于新指令的扩充和微指令修改。
3.联合型微指令编码方式:采用垂直型和水平型微指令编码方式的结合,将某些微操作的控制信号紧密排列在一起以形成水平型编码,而有些复杂操作的控制信号则采用垂直型编码。
联合型微指令编码方式既能满足指令选项扩充的需要,又不影响编码位数的限制,具有较高的灵活性和可靠性。
这三种编码方式各自有其优缺点,根据计算机设计中需要考虑的因素(如成本、控制位数等),选择合适的微指令编码方式使用。
1.已知某机采用微程序控制方式,其存储器容量为512×48(位),微程序在整个控制存储器中实现转移,可控制微程序的条件共4个,微指令采用水平型格式,后继微指令地址采用断定方式,如图所示:(1)微指令中的三个字段分别应多少位?(2)画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。
解:(1)假设判别测试字段中每一位为一个判别标志,那么由于有4个转移条件,故该字段为4位,(如采用字段译码只需2位),下地址字段为9位,因为控制容量为512单元,微命令字段是(48 – 4 - 9 )= 35 位。
(2)对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图B1.2如下:其中微地址寄存器对应下地址字段,P字段即为判别测试字段,控制字段即为微命令子段,后两部分组成微指令寄存器。
地址转移逻辑的输入是指令寄存器OP码,各状态条件以及判别测试字段所给的判别标志(某一位为1),其输出修改微地址寄存器的适当位数,从而实现微程序的分支转移。
图B1.22.某计算机有8条微指令I1—I8,每条微指令所包含的微命令控制信号见下表,a—j 分别对应10种不同性质的微命令信号。
假设一条微指令的控制字段仅限8位,请安排微指令的控制字段格式。
a*(b,c,d,e,f,g,h,j) b*(c,d,e,h) c*(d,e,g,h) d*(e,f,g,h) e*(g,,i) f*(g) g*(i) h*(j) 解:为了压缩指令字的长度,必须设法把一个微指令周期中的互斥性微命令信号组合在一个小组中,进行分组译码。
经分析,(e ,f ,h)和(b, i, j)可分别组成两个小组或两个字段,然后进行译码,可得六个微命令信号,剩下的a, c, d, g 四个微命令信号可进行直接控制,其整个控制字段组成如下:01 e 01 b直接控制10 f 10i4位2位2位3.运算器结构如图B5.2所示,R1 ,R2,R3是三个寄存器,A和B是两个三选一的多路开关,通路的选择由AS0 ,AS1 和BS0,BS1端控制,例如BS0BS1 = 11时,选择R3 ,BS0BS1 = 01时,选择R1……,ALU是算术/ 逻辑单元。
微程序控制实验报告微程序控制实验报告引言:微程序控制是一种通过微指令序列来控制计算机硬件的方法。
通过将指令的操作码映射到微指令序列,可以实现复杂的指令执行过程。
本实验旨在通过设计和实现一个简单的微程序控制器,加深对微程序控制原理的理解。
一、实验目的本实验的主要目的是设计和实现一个8位微程序控制器。
通过该实验,我们将能够:1. 理解微程序控制的工作原理;2. 掌握微程序控制器的设计方法;3. 学习如何使用微指令序列来控制计算机硬件。
二、实验原理微程序控制是一种基于微指令的控制方式,它将指令的操作码映射到一组微指令序列。
这些微指令序列定义了计算机硬件在执行指令过程中的控制信号。
通过微指令序列,我们可以实现复杂的指令执行过程,如数据传输、算术逻辑运算、分支跳转等。
三、实验设计本实验中,我们设计了一个简单的8位微程序控制器。
该控制器包括以下几个模块:1. 指令寄存器(IR):用于存储当前执行的指令;2. 指令译码器(ID):将指令的操作码解码为微指令地址;3. 微指令存储器(MS):存储微指令序列;4. 控制信号发生器(CG):根据微指令地址生成控制信号;5. 数据通路(DP):执行指令的计算机硬件。
四、实验步骤1. 设计微指令序列:根据指令集的要求,设计一组微指令序列,包括数据传输、算术逻辑运算、分支跳转等操作。
2. 实现微指令存储器:使用存储器芯片或其他逻辑门电路实现微指令存储器,并将微指令序列存储其中。
3. 实现指令译码器:设计指令译码器,将指令的操作码解码为微指令地址。
4. 实现控制信号发生器:根据微指令地址生成控制信号,控制数据通路的操作。
5. 实现数据通路:根据指令要求,设计并实现数据通路,包括寄存器、算术逻辑单元等。
6. 连接各个模块:将指令寄存器、指令译码器、微指令存储器、控制信号发生器和数据通路连接起来,形成一个完整的微程序控制器。
五、实验结果与分析经过实验,我们成功实现了一个简单的8位微程序控制器。
微程序控制实验报告微程序控制实验报告一、引言微程序控制是一种基于微指令的计算机控制方式,它将指令的执行过程细化为一系列微操作,通过微指令控制单元来实现。
本实验旨在通过设计和实现一个简单的微程序控制器,加深对微程序控制原理的理解。
二、实验目的1. 掌握微程序控制的基本原理;2. 熟悉微程序控制器的设计和实现方法;3. 实践运用微程序控制器设计一个简单的计算器。
三、实验原理微程序控制器由微指令存储器、微程序计数器、微指令译码器和控制逻辑组成。
微指令存储器存储了一系列微指令,每个微指令对应一个微操作。
微程序计数器用于指示当前执行到的微指令地址。
微指令译码器负责将微指令转换为控制信号,控制逻辑根据控制信号来控制计算机各个部件的工作。
四、实验步骤1. 设计微指令集:根据计算器的功能需求,设计一套适合的微指令集,包括算术运算、存储器读写等操作。
2. 编写微指令存储器的初始化程序:将设计好的微指令集存储在微指令存储器中,为后续的微程序执行做准备。
3. 实现微程序计数器:设计一个计数器电路,用于指示当前执行到的微指令地址,并实现计数器的自增和重置功能。
4. 设计微指令译码器:根据微指令的格式和编码规则,设计一个译码器电路,将微指令转换为控制信号。
5. 实现控制逻辑:根据微指令的控制信号,设计一个控制逻辑电路,控制计算器各个部件的工作。
6. 连接和调试:将各个部件按照设计连接起来,并进行调试和测试,确保微程序控制器能够正常工作。
五、实验结果与分析经过实验,我们成功实现了一个简单的微程序控制器,并用它设计了一个计算器。
该计算器能够进行基本的算术运算和存储器读写操作。
在实验过程中,我们发现微程序控制器的设计和实现相对复杂,需要充分考虑微指令的设计和控制逻辑的编写。
同时,微程序控制器的执行效率相对较低,对于复杂的程序,可能需要较长的执行时间。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了微程序控制的原理和实现方法。
微程序控制器是一种灵活且可扩展的控制方式,可以根据不同的需求设计不同的微指令集和控制逻辑,具有一定的通用性。
“计算机组成原理”课程设计报告微程序控制器的设计一、设计思路按照要求设计指令系统,该指令系统能够实现数据传送,进行加、减运算和无条件转移,具有累加器寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、存储器直接寻址、立即数寻址等五种寻址方式。
从而可以想到如下指令: (1)24位控制位分别介绍如下:位控制位分别介绍如下: XRD XRD :: 外部设备读信号,当给出了外设的地址后,输出此信号,从指定外设读数据。
定外设读数据。
EMWR EMWR:: 程序存储器EM 写信号。
写信号。
EMRD EMRD:: 程序存储器EM 读信号。
读信号。
PCOE PCOE:: 将程序计数器PC 的值送到地址总线ABUS 上。
上。
EMEN EMEN:: 将程序存储器EM 与数据总线DBUS 接通,由EMWR 和EMRD 决定是将DBUS 数据写到EM 中,还是从EM 读出数据送到DBUS DBUS。
IREN IREN:: 将程序存储器EM 读出的数据打入指令寄存器IR 和微指令计数器uPC uPC。
EINT EINT:: 中断返回时清除中断响应和中断请求标志,便于下次中断。
中断返回时清除中断响应和中断请求标志,便于下次中断。
ELP ELP:: PC 打入允许,与指令寄存器的IR3IR3、、IR2位结合,控制程序跳转。
转。
MAREN MAREN:将数据总线:将数据总线DBUS 上数据打入地址寄存器MAR MAR。
MAROE MAROE:将地址寄存器:将地址寄存器MAR 的值送到地址总线ABUS 上。
上。
OUTEN OUTEN:将数据总线:将数据总线DBUS 上数据送到输出端口寄存器OUT 里。
里。
STEN STEN:: 将数据总线DBUS 上数据存入堆栈寄存器ST 中。
中。
RRD RRD:: 读寄存器组读寄存器组R0-R3R0-R3,寄存器,寄存器R?R?的选择由指令的最低两位决定。
的选择由指令的最低两位决定。
的选择由指令的最低两位决定。
微指令的设计格式
微指令是计算机中一种重要的指令系统,也是计算机硬件设计中相当复杂的一个部分。
微指令的设计格式包括微指令的编写、微指令的存储、微指令的执行与微指令的测试等几个方面。
首先,微指令的编写是微指令设计格式的首要任务。
编写微指令时,需要根据计算机的指令系统设计,将操作码、地址码等信息转化为对应的微操作,再将这些微操作组合成一个完整的微指令。
编写微指令时还需要考虑指令的优化以及指令的执行时间等问题,保证微指令的高效率和准确性。
其次,微指令的存储是微指令设计格式的重要环节。
微指令存储方式有ROM硬连线存储、EPROM可擦写存储、RAM随机存储和CAM内容寻址存储等多种方式。
在选择微指令存储方式时,需要根据计算机的实际使用环境和设计需求来进行选择,以保证微指令的正确性和可靠性。
微指令的执行是微指令设计格式的核心部分。
微指令的执行过程需要根据微指令编写的具体功能实现,通过微指令存储器中的地址信息找到对应的微指令,并按照微指令中的微操作依次执行,完成指令的功能。
在执行微指令时,需要考虑微指令间的依赖关系,以及微指令的时序要求等问题,保证指令的正确执行。
最后,微指令的测试是微指令设计格式中一个关键的环节。
在微指令的设计过程中,需要进行各种测试,检验微指令的正确性、有效
性以及稳定性等方面的问题,并进行微指令的修正和完善,以保证微指令的质量和可靠性,是微指令设计过程中不可忽略的一个环节。
总之,微指令设计格式是计算机硬件设计中必不可少的一个环节。
编写、存储、执行和测试是微指令设计过程中的四个重要方面,需要根据计算机的设计需求进行综合考虑,以确保微指令的高效、准确和可靠。
水平型微指令和垂直型微指令一、什么是微指令微指令是计算机中控制器的一部分,用于控制CPU中的各种操作。
它是由若干个二进制位组成的指令,每一个微指令对应着CPU中的一个操作。
二、水平型微指令和垂直型微指令水平型微指令和垂直型微指令是两种不同的微指令设计方式。
它们有着各自的特点和优缺点。
1. 水平型微指令水平型微指令又称为并行式微程序控制器。
它采用多位二进制码来表示一个操作,这些二进制码按照位数相等的方式排列在一起,形成了一条水平线。
优点:(1) 操作速度快:由于每个操作都可以同时进行,所以水平型微指令可以实现高速运算。
(2) 灵活性强:由于每个操作都独立存在,所以可以根据需要自由组合不同的操作序列。
缺点:(1) 存储空间大:由于每个操作都需要占用一定的存储空间,因此水平型微指令需要占用大量存储空间。
(2) 设计难度大:由于每个操作都要设计独立的电路,因此水平型微指令的设计难度较大。
2. 垂直型微指令垂直型微指令又称为串行式微程序控制器。
它采用一位二进制码来表示一个操作,这些二进制码按照操作序列的顺序排列在一起,形成了一条垂直线。
优点:(1) 存储空间小:由于每个操作都只需要占用一位二进制码,因此垂直型微指令需要占用较少的存储空间。
(2) 设计简单:由于每个操作都可以通过组合不同的位来实现,因此垂直型微指令的设计相对简单。
缺点:(1) 操作速度慢:由于每个操作必须按照顺序依次执行,因此垂直型微指令的运算速度较慢。
(2) 灵活性差:由于每个操作都是依次执行的,因此无法自由组合不同的操作序列。
三、水平型微指令和垂直型微指令的应用场景1. 水平型微指令适用于需要高速运算和灵活组合不同操作序列的场景。
例如,在高性能计算机中,需要快速完成大量运算,并且可以根据需要自由组合不同的运算序列。
2. 垂直型微指令适用于需要占用较少存储空间和设计简单的场景。
例如,在嵌入式系统中,需要占用较少的存储空间,并且可以通过简单的设计实现所需操作序列。
水平型微指令判断测试字段什么是水平型微指令?在计算机的数字逻辑设计中,微指令是一种低级指令,用于控制计算机的硬件执行具体操作。
水平型微指令是一种特定的微指令设计风格,它将控制信号分散在多个微指令字(Microinstruction Word)中,每个微指令字只编码一个微操作,通过对多个微指令字的并行执行,实现对整个操作的控制。
水平型微指令的判断测试字段是指用于判断条件和控制流程的关键字段,它们可以根据特定的条件来确定执行的下一步操作。
这些字段在水平型微指令中起到了至关重要的作用,是决定计算机执行流程的关键因素。
为了更好地理解水平型微指令的判断测试字段,我们将从基本概念开始逐步回答相关问题。
水平型微指令判断测试字段的作用是什么?水平型微指令是一种复杂的控制方式,它将控制信号分散在多个微指令字中。
判断测试字段的作用是通过判断条件来决定下一步执行的微操作,从而实现对计算机硬件的灵活控制。
这些字段充当了控制流程的关键决策角色,影响着计算机的整体执行效率和功能。
水平型微指令中常见的判断测试字段有哪些?水平型微指令中常见的判断测试字段包括条件字段、标志字段和地址字段。
条件字段用于判断某种条件是否满足,例如判断两个数是否相等;标志字段用于存储计算结果的状态,例如标记加法是否产生进位;地址字段用于确定下一步要执行的指令地址,例如跳转到某个子程序或者中断服务程序。
这些判断测试字段的具体含义和作用是什么?条件字段的含义是判断某种条件是否满足,它是实现条件判断的基础。
条件字段一般由比较器或者逻辑门电路实现,例如用于比较两个数的大小或者判断两个数是否相等。
如果条件字段满足特定条件,那么下一步将执行相应的微操作,否则将执行其他分支指令。
标志字段的作用是存储计算结果的状态信息。
在计算过程中,一些操作会改变计算结果的状态,例如加法可能产生进位、减法可能产生借位。
标志字段用于记录这些状态信息,以供后续的判断和控制。
通过读取标志字段的值,计算机可以决定下一步的执行流程。
dais cmx16微指令设计Dais-CMX08+_图文导读:就爱阅读网友为您分享以下“Dais-CMX08+_图文”的资讯,希望对您有所帮助,感谢您对的支持!⑴识别字段①M4、M1、M0分别定义Iμ、Icz、Ids,组成下址识别字段。
它们的编码下表所示。
表2.4.9 手控态识别字段编码表②M2定义为取指控位IR表2.4.10 取指控制一览表*注释:当IP为“1”时PC不变,当MWR为“0”时执行指令寄存器写入操作③M3定义为中断控位IE,中断源控制见P51页表2.4.5~表2.4.7。
⑵运算字段M15~M11组成M、CN、S2、S1、S0运算控制字段,运算控制编码见P30页表2.4.1。
⑶源控制段M10~M8组成X2、X1、X0源寻址段,其编码见P8页表2.2。
⑷目的控制段M19~M17组成o2、o1、o0目的寻址段。
其编码见P8页表2.2。
⑸直接控制字段①M6定义为字操作控位W,在通用寄存器、I/O及运算源寄存器的源与目的寻址中,W=“0”时,当前的源或目的操作面向奇址单元;若W=“1”,源与目的操作由本身的奇偶性决定。
②M7定义为源奇偶特性控位XP,在寄存器、I/O及运算寄存器的源寻址中,当XP=“0”时源为偶寻址;若XP=“1”源为奇寻址,形成偶递奇、奇递偶的八位字节总线。
③M16定义为目的奇偶控位OP,在寄存器、I/O及运算寄存器的目的寻址中,当OP=“0”时为目的偶寻址,以偶字节为操作目标;若OP=“1”目的为奇寻址,以奇字节为操作目标。
④M5定义为运算源控位ALU,当ALU=“1”时运算器以A、B寄存器为源,若ALU=“0”55运算器以当前源编码的定义部件为源。
⑤M20定义为寄存器与内存选择控位R/M,当R/M=“1”时选择工作寄存器,若R/M=“0”选择内存。
⑥M21定义为EM/RM/IM主存及指令寄存器IR写命令MWR,当MWR=“0”、IR=“1”时执行存储器的写入操作。
当MWR=“0”、IR=“0”时执行指令寄存器IR写入操作。
基础会计实验微指令在学习会计的过程中,微指令是一个非常重要的概念。
微指令是指对会计处理过程中的每一个细节进行具体而清晰的规定,以确保数据的准确性和完整性。
在基础会计实验中,微指令的编写和执行是非常关键的一环,下面我们就来详细了解一下。
为什么需要微指令呢?在进行会计处理时,我们需要按照一定的程序和规定来进行,以确保每一笔交易都能被正确记录并反映在财务报表中。
微指令就是这样一种规定,它详细规定了每一个环节的操作步骤、顺序和要求,以保证数据的准确性和一致性。
在编写微指令时,我们需要考虑以下几个方面:首先是清晰明了。
微指令应该用简洁清晰的语言来描述每一个操作步骤,避免模糊和歧义,确保每个人都能准确理解并执行。
其次是完备性。
微指令应该覆盖到每一个可能出现的情况和操作,确保不会遗漏任何细节。
只有完备的微指令才能保证数据的完整性和准确性。
再次是可操作性。
微指令应该是可操作的,即每一个操作步骤都能被具体执行。
避免出现抽象的指令,让执行者无法理解和操作。
最后是监督性。
微指令应该具有一定的监督性,即能够监督和检查执行者是否按照规定进行操作。
这样可以及时发现问题并及时纠正。
在基础会计实验中,编写微指令是一个非常重要的环节。
只有编写了清晰、完备、可操作和具有监督性的微指令,才能保证实验的顺利进行和数据的准确性。
除了编写微指令,执行微指令也是非常重要的。
在执行微指令时,我们需要严格按照规定的步骤和要求来进行,确保数据的准确性和一致性。
同时,执行者还需要及时反馈执行情况,以便监督和检查。
只有严格执行微指令,才能保证实验结果的准确性和可靠性。
基础会计实验中的微指令起着至关重要的作用。
编写清晰、完备、可操作和具有监督性的微指令,严格执行微指令,才能保证实验的顺利进行和数据的准确性。
希望大家能够重视微指令的编写和执行,提高会计实验的质量和效果。
让我们共同努力,成为优秀的会计人才!。
微指令的编码方式概述微指令的编码方式是计算机体系结构中的重要组成部分。
微指令是一种指令级的基本操作,用于执行特定的操作和功能。
在计算机内部,指令是以二进制代码的形式存在的,而微指令则是更低级别的指令,用于控制和操作计算机的硬件。
传统的微指令编码方式在传统的计算机体系结构中,微指令的编码方式通常是通过硬连线实现的。
这种方式需要在控制器电路中使用大量的逻辑门电路进行组合和连接。
硬连线方式的优点是简单和高效,但缺点是缺乏灵活性和可扩展性,因为每个微指令都需要经过物理电路的连接和布线。
存储式微指令的编码方式为了解决传统硬连线方式的缺点,学者们引入了存储式微指令的编码方式。
存储式微指令使用存储器来保存和读取微指令的编码信息。
存储器可以是SRAM、DRAM或ROM等形式。
这种方式的优点是灵活性和可扩展性高,可以通过修改存储器中的数据来改变微指令的功能和操作。
存储式微指令编码方式广泛应用于现代计算机体系结构中。
基于控制存储器的编码方式控制存储器是存储式微指令编码方式的一种常见形式。
在这种编码方式中,微指令的编码信息存储在一个专门的控制存储器中。
控制存储器由一系列的存储单元组成,每个存储单元存储了一个微指令的编码信息。
控制存储器的地址由指令寄存器中的内容控制,当指令寄存器中的指令改变时,控制存储器中的地址也随之改变,从而读取相应的微指令。
基于微程序控制器的编码方式微程序控制器是另一种存储式微指令编码方式。
微程序控制器使用了一个专门的微指令存储器,存储了一系列微指令的编码信息。
微程序控制器的工作原理是根据当前的微指令地址,从存储器中读取相应的微指令,然后根据微指令的编码信息来控制计算机硬件的操作。
微程序控制器的优点是灵活性高,可以通过修改微指令存储器中的内容来改变计算机的操作和功能。
高级的微指令编码方式随着计算机体系结构的不断进步和发展,出现了许多高级的微指令编码方式。
这些编码方式借鉴了其他领域的技术和思想,提供了更高效和灵活的方式来编码和控制微指令。
fpga 微指令
FPGA代表现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array),是一种可编程逻辑设备,可以根据用户的需求实现特定的数字电路功能。
FPGA由一系列可编程的逻辑单元(门、触发器等)以及可编程的互连资源组成。
在FPGA中,微指令(Microinstructions)是针对微程序控制器的指令。
微程序控制器是一种以微程序的形式来控制数据路径和控制逻辑的方式。
相比硬连线或硬编码实现的控制逻辑,微程序控制器提供了更灵活、可修改的方式来控制FPGA的行为。
微指令是一系列的控制指令,用于控制FPGA内部的操作。
这些指令可以包括控制状态的改变、数据路径的选择、寄存器的操作以及其他与逻辑执行相关的指令。
在设计FPGA的控制逻辑时,可以使用微指令来描述每个时钟周期中所执行的操作。
微指令被编码成控制存储器中的二进制码,并在每个时钟周期中被提取并执行。
通过修改微指令,可以改变FPGA设备的控制逻辑,实现不同的行为和功能。
需要注意的是,微指令是特定于微程序控制器的,而不是FPGA本身。
不同的FPGA厂商或制造商可能会提供不同类型的微程序控制器和对应的微指令编码方式。
总结来说,FPGA是一种可编程逻辑设备,而微指令是针对FPGA内部微程序控制器的指令,用于控制FPGA的行为和功能。
通过修改微指令,可以灵活地调整FPGA的控制逻辑以满足特定需求。
(1) 设计一条指令,比较SR内容与[ADDR].若SR<[ADDR],则SR+[ADDR]->[ADDR]; 否则SR-[ADDR]->[ADDR].指令格式:D4 0 SRADDR设计分析:100:把PC的值(即ADDR的地址)送到AR中,然后PC+1101:用MEM->AR将ADDR从内存中取出并送到AR中102:利用SR-MEM->Q计算SR与[ADDR]的差,并让各标志位接受ALU的运算结果,103:若S=1(即SR<[ADDR]),条件转移到105,否则顺序执行104104:将Q的值(即SR-[ADDR])送到[ADDR]中105:AR<[ADDR]时转移到此处,计算SR+[ADDR]并送到Q寄存器中106:将Q寄存器的值送到[ADDR]中微程序:100H: PC->AR,PC+1->PC: 0000 0E00 A0B5 5402101H: MEM->AR: 0000 0E00 10F0 0002102H: SR-MEM->Q,接受标志: 0000 0E01 01D0 0080103H: S=1(即AR<[ADDR])时,条件转移到105: 0041 43B0 9080 0000104H: Q->MEM,CC#=0: 0029 0300 1020 0010105H: SR+MEM->Q: 0000 0E00 00D0 0080106H: Q->MEM,CC#=0: 0029 0300 1020 0010A800MOV R1,900MOV R2,7MOV R3,100LDMCRETG800A820MOV R7,0001MOV R1,0002MOV [082A],R1NOPNOPRETE826D407 082AG820U820运行结果如下:0820:2C70 0001 MOV R7, 00010822:2C10 0002 MOV R1, 00020824:3401 082A MOV [082A],R10826:D407 DW D4070827:082A ADC R2, R100828:AC00 RET0829:0000 NOP082A:0003 NOP……结果分析:由于运行前SR=R7=0001<[ADDR]=[082A]=0002,故运行后[ADDR]=0003=SR+[ADDR],结果正确.更换数据测试:>E8210821 0001:0002>G820>U820运行结果如下:0820:2C70 0002 MOV R7, 00020822:2C10 0002 MOV R1, 00020824:3401 082A MOV [082A],R10826:D407 DW D4070827:082A ADC R2, R100828:AC00 RET0829:0000 NOP082A:0000 NOP……结果分析:由于运行前SR=R7=0002=[ADDR]=[082A]=0002,故运行后[ADDR]=0000=SR-[ADDR],结果正确.(2) 设计一条指令,比较SR内容与[ADDR].若SR<[ADDR],则IP+OFFSET->PC;否则SR+[ADDR]->DR.指令格式:D4 DR SRADDROFFSET设计分析:100:把PC的值(即ADDR的地址)送到AR中101:用MEM->AR将ADDR的值从内存中取出并送到AR中102:利用MEM->Q将[ADDR]的值从内存中取出然后送到Q寄存器中103:SR-Q,并让个标志位接收运算结果,以便根据标志位进行条件转移104:降OFFSET的地址送到AR中并且PC+1,若S=1(即SR<[ADDR]),条件转移到106,否则顺序执行105105:SR>=[ADDR]时,SR+Q->DR,结束106:AR<[ADDR]时转移到此处,计算IP+OFFSET并送到PC中微程序:100H: PC->AR,PC+1->PC: 0000 0E00 A0B5 5402101H: MEM->AR: 0000 0E00 10F0 0002102H: MEM->Q: 0000 0e00 00f0 0000103H: SR-Q:改变标志位:0000 0e01 9200 0088104H:S=1(即SR<[ADDR])时,条件转移到106,PC->AR,PC+1->PC: 0041 83B0 A035 5402105H: SR+Q->DR,CC#=0: 0029 0311 B000 0088106H: IP+MEM->C,CC#=0: 0029 0310 30D6 5000装载微码:A800MOV R1,900MOV R2,7MOV R3,100LDMCRETG800A820mov r1,0002mov [0890],r1nopnopnopretmov r0,1111RetE824D487 0890 00041)RR7 :0001SR(0001)<ADDR(0002)时R0=11112) RR7:0004SR(0004)>ADDR(0002)R8=00063) RR7:0002SR(0002)=ADDR(0002) R8=0004(3) 设计一条指令。
将SR与绝对地址ADDR单元内容比较,如果SR<[ADDR],则[ADDR]-SR->[ADDR],否则,[ADDR]+SR->[ADDR]。
指令格式:D4 0 SRADDR设计分析:先取出[ADDR]中的值,然后用SR-[ADDR]->Q来计算二者的差值,并利用运算所得的标志位判断比较二者的大小以进行条件转移:当S=1时,说明SR<[ADDR],程序跳转执行[ADDR]-SR->Q,然后将Q的值写回[ADDR];否则,顺序执行[ADDR]+SR->Q,并将Q的值写回[ADDR]中。
微程序:100H: PC->AR, 0000 0E00 90B0 5002 101H: MEM->AR: 0000 0E00 10F0 0002 102H: SR-MEM->Q,接受标志: 0000 0E01 01D0 0080 103H: S=1(即SR<[ADDR])时,条件转移到106: 0041 43B0 9080 0000 104H:SR+MEM->Q,转移到105: 0041 8310 00D0 0080 105H: MEM-SR->Q: 0000 0E00 02D0 0080 106H: Q->MEM,CC#=0: 0029 0300 1020 0010 加载微程序:E900 输入以上微码(2) 加载到微控存程序段微码存放在900H(或某内存单元)开始的内存单元中>A8000800:MOV R1,900 ;微码在内存中的首地址0802:MOV R2,7 ;共9条微指令0804:MOV R3,100 ;微码在微控存中的首地址0806:LDMC ;加载微码指令0807:RET0808:>G800 ;加载微指令到控制存储器(3) 运行程序段>A820MOV R1,01 ;R1是指令中的SR,用它和DATA比较MOV R2,02MOV [082A],R2NOPNOPNOPNOPRET>E826输入以下内容:D401 082A(4) 运行结果>G820 ;运行程序结果:1.(SR=01)<([ADDR]=02)时[ADDR]=00012. >E8210002(SR=02)=([ADDR]=02)时[ADDR]=0004(4)设计一条条件转移指令。
将SR与内存单元DA TA的值进行比较,1)如果SR<DATA,则DATA+SR->DR,2)如果SR≥DA TA,则ADDR->PC指令格式:D4 DR SRDATAADDR设计分析:一开始要将PC即DA TA的地址送到AR,并PC+1->PC,因为两种情况下PC都至少要指向第三行ADDR处。
从存储器中取出DA TA的值,把SR和DA TA的值相减,让各个标志位接收运算结果,并根据标志位S的值判断条件转移,同时要再将PC 即ADDR的地址送到AR中并PC+1->PC1)当S=1时,SR<DA TA,转移到105去执行SR+DA TA->DR2)否则,SR≥DA TA,顺序执行ADDR->PC微程序100H: PC->AR,PC+1->PC: 0000 0E00 A0B5 5402101H: mem->Q: 0000 0e00 00f0 0000103H: SR-Q:改变标志位:0000 0e01 9200 0088104H:S=1(即SR<[ADDR])时,条件转移到105,PC->AR,PC+1->PC: 0041 43B0 A035 5402104H:MEM->PC,CC#=0: 0029 0300 30F0 5000a8105H:SR+Q->DR,CC#=0: 0029 0311 B000 0088(2) 加载到微控存程序段微码存放在900H(或某内存单元)开始的内存单元中>A8000800:MOV R1,900 ;微码在内存中的首地址0802:MOV R2,6 ;共6条微指令0804:MOV R3,100 ;微码在微控存中的首地址0806:LDMC ;加载微码指令0807:RET0808:>G800 ;加载微指令到控制存储器(3) 运行程序段>A820MOV R1,01 ;R1是指令中的SR,用它和DATA比较NOPNOPNOPRET>A82AMOV R8,10F0 ;大于等于时,将会跳到82A执行这条赋值指令RET>E822输入以下内容:D421 0088 082A(4) 运行结果>G820 ;运行程序结果:1.SR(0001)<DA TA(0088)时DR(R2)=00892.>E8210001:0088SR(0088)=DA TA(0088)时R8=10F0>E8210088:0099Sr(0099)>DA TA(0088)时R8=10F0(5)把用绝对地址表示的内存单元ADDR1的内容与内存单元ADDR2的内容相加,结果存到ADDR1单元中。
一. 实验器材TEC-2实验计算机、电脑各一台二. 实验分析与设计1. 指令格式指令格式:D4XXADDR1ADDR22. 指令功能功能:[ADDR1] + [ADDR2] →[ADDR1]3. 设计分析1)PC加1后不送入PC,而是直接存入AR中,这样即可以通过AR逐步取出ADDR2中的内容到Q 中暂时存放,而PC的值并不发生改变;2)将PC送到AR,这次PC指向的是ADDR1的地址,即向AR中送入ADDR1的地址,然后PC自加1送入PC中,然后逐步取出ADDR1指向的内存中的数据;3)再将PC加1,并且不将PC送到AR中,以免覆盖之前AR中ADDR1的地址,此操作用于跳出该指令;4)将2)中取出数据Q中的相加后送到Q;5)将Q中的数据送到AR指向的内存中,即ADDR1;4. 微程序100:PC+1→AR:0000 0E00 90B5 5402101:MEM→AR:0000 0E00 10F0 0002 102:MEM→Q:0000 0E00 00F0 0000 103:PC→AR,PC+1→PC:0000 0E00 A0B5 5402 104:MEM→AR:0000 0E00 10F0 0002 105:PC+1→PC: 0000 0E00 A0B5 5400 106:MEM+Q→Q:0000 0E01 00E0 0000 107:Q→MEM,CC#=0:0029 0300 1020 00105. 加载到微控存程序段说明:微码存放在900H(或某内存单元)开始的内存单元中>A800↙0800:MOV R1,900 ;微码在内存中的首地址0802:MOV R2,8 ;微指令条数0804:MOV R3,100 ;微码在微控存中的首地址0806:LDMC ;加载微码指令0807:RET0808:6. 运行程序段>A820↙0820:MOV R0,00110822:MOV [0890],R00824:MOV [0891],R00826:NOP0827:NOP0828:NOP0829:RET>E826↙然后输入以下内容:D400 0890 08917. 运行结果>G820↙用D命令查看运算结果>D890↙则屏幕显示0890:0022 0011•(6) 设计一条半字交换指令指令格式:D8 DR 02. 指令功能DR(I15-I8)与DR(I7-I0)的内容互换3. 设计分析1)将DR的内容送到Q寄存器中,并启用4号命令,因为预备循环8次,所以下地址字段要写7;2)用8号命令重复循环,让Q和DR中的数据联合左移8次,Q中的高8位作为填充移入到DR的第八位,就相当于完成了DR中数据高低位的交换;3)循环结束后,顺序执行.4. 微程序110:DR→Q,4#:0001 C400 8030 0008111:R0Q→R0Q(联合左移),8#:0000 0806 E030 0208112:CC#: 0029 0300 9030 00085. 加载到微控存程序段说明:微码存放在900H(或某内存单元)开始的内存单元中>A800↙0800:MOV R1,900 ;微码在内存中的首地址0802:MOV R2,3 ;微指令条数0804:MOV R3,110 ;微码在微控存中的首地址0806:LDMC ;加载微码指令0807:RET0808:6. 运行程序段>A820↙0820:MOV R0,80F00822:NOP0824:N0P0825:NOP0827:NOP0828:RET>E822↙然后输入以下内容:D8007. 运行结果>G820↙用D命令查看运算结果>R↙则屏幕显示(7)设计一条指令,实现的功能是:当DR=SR时,原PC(IP)+OFFSET→PC;当DR<SR时,ADDR→PC,否则,顺序执行下条汇编指令。